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1、第六章 汽车燃料的合理使用,6.1 车用汽油 6.2 车用轻柴油 6.3 汽车能源利用检测评价方法 6.4 汽车运行燃料消耗量的确定 6.5 汽车使用节油的基本途径 6.6 汽车所能源,61 车用汽油,6.1.1 车用汽油的使用性能 一 适当的蒸发性 二、良好的抗爆性 三、良好的氧化安定性 四、无腐蚀性 五、无害性 六、严格的清洁性,一、适当的蒸发性,汽油由液态转化为气态的性质叫做汽油的蒸发性。 汽油蒸发性不好，则混合气形成不良，低温时发动机起动困难，燃烧不完全，使发动机预热时间加长，油耗增加。碳氢化合物(HC)排放浓度增加。因此、要求汽油应具有良好的蒸发性。 但是，汽油的蒸发性过好也会发生许
2、多问题：一是使汽油机供给系易产生气阻，气阻会导致发动机不能正常工作或停机后个能起动；二是使汽油在保管和使用中的蒸发损失增加，增加汽油蒸气的排放浓度；三是使电子控制汽油喷射发动机中的炭罐容易过载，且由于油路中气泡增多，影响喷油器流量的稳定，直接影响发动机的闭环控制，进而影响发动机排放污染物的治理。从不同角度对汽油蒸发性的要求是矛盾的，综合考虑是要求汽油具有适当的蒸发件；,汽油蒸发性的评定指标,1 馏程和饱,2 蒸气压,1馏程,用石油产品馏程测定仪对100 mL油品蒸馏时，从初馏点到终馏点的温度范围和残留量，叫做该油品的馏程。 对汽油、轻柴油，是以一定馏出量(百分比)的回收温度等表示馏程的。 汽油
3、用10回收温度、50回收温度、90回收温度、终馏点和残留量来表示。,初馏点：对100 mL汽油在规定条件下蒸馏时，得到第一滴汽油时的温度叫做初馏点； 初馏点后接着馏出10 mL、50mL、90 mL的温度分别称为10回收温度、50回收温度、90回收温度； 终馏点：蒸馏结束时的温度称为终馏点 残留量： 对100 mL汽油在规定条件下蒸馏时，在蒸馏烧瓶内所测得残留物质占试油的体积百分比叫做残留量,典型馏分回收温度对发动机工作影响,(1) 10回收温度的影响 (2) 50回收温度的影响 (3) 90回收温度和终馏点 (4) 残留量的影响,1. 10回收温度的影响,汽油的10回收温度表示汽油中轻质馏分
4、含量的多少它对发动机的低温起功性和供给系统产生气阻的可能性影响很大。 汽油的10回收温度越低，含轻质馏分越多，发动机在低温条件下容易起动。但是，汽油的10蒸发温度越低，汽车在高温条件下使用时容易使燃油供给系产生气阻，造成供油不畅。甚至中断、而汽油规格的国家标准中对汽油的10回收温度的下限没有规定是因为在汽油规格的围家标难中对汽油的蒸汽压最高值规定了限值。,2. 50回收温度的影响,汽油的50回收温度表示汽油中中间馏分(位于轻质和重质之间的汽油馏分)的多少它表示汽油的平均蒸发性，影响汽油机的预热时间、加速性和运转稳定性：,3. 90回收温度和终馏点的影响,90回收温度和终馏点表示汽油中重质馏分含
5、量的多少。 如果汽油的90回收温度过高，汽油燃烧不完全，没有完全燃烧的汽油会冲刷掉气缸壁上发动机油油膜，并使油底壳内发动机油被稀释。因此，汽油消耗量增加，发动机主要零件磨损增加。,4. 残留量的影响,汽油的残留量表示汽油中最不易蒸发的重质成分。 汽油残留量过多，使发动机燃烧室积炭增加，进气门、化油器量孔和喷嘴、汽油喷射系统的喷油器结胶严重，从而影响发功机的正常工作。 石油产品馏程的测定按GB/T65361997石油产品蒸馏测定法的规定进行。,实验指导,石油产品馏程测定仪见图6-1和图6-2。用量筒量取100 mL被试汽油唤轻柴油 倒入带有支管的烧瓶中 把温度计插入烧瓶口中 按照要求用喷灯或电加
6、热器对烧瓶中的油品加热，油品受热蒸发成气体，通过蒸馏烧瓶的支管进入冷凝器，经冷却后又变成液态，流人量筒中 按照要求记录一定馏出量的回收温度和终馏点，量出残留物的体积，并计算残留量的体积百分数。,2蒸气压,蒸气压：在规定的条件下，油品在要求的试验仪器小气液两相达到平衡时，液面蒸气所产生的最大压力叫做饱和蒸气压，对汽油国内外均采用雷德饱和蒸气压，缩写为 “RVP(Roid Vapo(u)r Pressure”。 雷德饱和蒸气压：在38摄氏度测得的汽油与其蒸气的体积比为1：4时的汽油最大蒸气压力，叫做雷德饱和蒸气压。,汽油饱和蒸气压的影响,汽油饱和蒸气压对发功机的低温起动性、汽油供给系产生气阻的倾向
7、、贮存中的蒸发损耗、汽油蒸气的排放等有直接影响。 汽油的饱和蒸气压越大，其蒸发性能越好，使发动机低温起动容易，但在高温条件下使用时汽油供给系易产生气阻，贮存使用中蒸发损失大，碳氢化合物(HC)排放浓度大。,汽油的饱和蒸气压与气温和大气压强有关、气温高、海拔高(大气压低)，汽油饱和蒸气压也随之增大。所以，汽车在高温和高原条件下使用、汽油机供给系容易产生气阻，汽油蒸发损失大。,汽油蒸发性的评定指标,汽油的饱和蒸气压和馏程都是汽油蒸发性的评定指标。 馏程是限制不高于某温度，是保证汽油具有良好的蒸发性，保证发动机正常工作；而饱和蒸气压是限制不大于一定值，以防止汽油机供给系产生气阻和减小汽油蒸发排放；
8、为了保证在不同气温条件下对汽油蒸发性的不同要求，世界燃油规范将汽油的蒸发性分为A、B、C、D、E五级，用户根据不同季节和地区选择不问蒸发性的汽油。 汽油饱和蒸气比测定按GB/T 80171987石油产品蒸气压测定法(雷德法)的规定进行。,二、良好的抗爆性,是指汽油在汽油机内燃烧时不产生爆燃的性能； 爆燃的危害：使发动机功率下降；油耗增加；使活塞、气缸垫、气门、火花塞、轴瓦等零件损坏。还会造成气缸的异常磨损。,抗爆性,1机件过载 强烈爆燃时的冲击波能使缸壁、缸盖、活塞、连杆、曲轴等机件的机械负荷增加，使机件变形甚至损坏。,2机件烧损 汽油机燃烧终了时的温度可达到20002500, 而活塞顶、燃烧
9、室壁及缸壁的温度仅为200300，除了冷却水的作用外，能够维持如此低温度的原因，还包括在这些壁面上形成了气体的附面层，它起到隔热的作用。而强烈爆燃时的冲击波会破坏这一附面层，使机件直接与高温燃气接触。而严重爆燃时，局部燃气温度可高达4000以上，这样会使活塞头部和气门等机件烧损。同时热量传给冷却水引起发动机过热。,3性能指标下降 严重爆燃时的局部高温及强烈的压力冲击波，破坏了附面层，气体向缸壁的传热量大大增加，使热效率下降，功率降低，耗油率增加。 4发动机磨损加剧 由于传热损失增加，使冷却水和润滑油温度增加，使润滑油润滑效果变差，零件磨损加剧。实验表明，严重爆燃时磨损比正常燃烧时大27倍。,5
10、排气冒黑烟，补燃增加，排气温度增加 爆燃时局部高温引起热分解现象严重，使燃烧产物分解为CH、H2、O2、NO及游离碳的现象增多，排气冒烟严重。CH、H2、O2等在膨胀过程中重新燃烧又使补燃增加，排气温度增高。 爆燃产生的炭粒形成积炭，破坏活塞环、火花塞、气门等零件的正常工作，使发动机可靠性下降。,提高汽油的抗爆性的方法,一是采用先进的炼制工艺，生产抗爆性好的基础油； 二是添加抗爆剂。 1921年，美国的米奇利、凯特林和彼得发现在汽油中加四乙其铅可明显提高汽油的抗爆性，从而出现了含铅汽油。随着对汽车排放污染物日益严格的限制，车用汽油从含铅汽油发展到无铅汽油。使用含铅汽油，随发动机排气排放的铅微粒
11、是对人体非常有害的污染物。,另外，为了达到不断从严的汽车排放标淮、当代轿车必须安装三效催化转化器，并采用闭环控制保持严格的混合气空燃比，但铅会使三效催化转化器和氧传感器中毒，因此必须使用无铅汽油。无铅汽油不以四乙基铅为抗爆剂，而是添加抗爆性好的含氧化合物甲基叔丁基醚(MTBE)等，铅含量不可察觉或严格限制(我国无铅汽油目前铅含量小大于0.005g/L)。,汽油抗爆性的评定指标,1 辛烷值,2 抗爆指数,1辛烷值,辛烷值是表示点燃式发功机燃料抗爆性的一个约定数。 在规定条件下的标准发动机试验中，通过和标准燃料进行比较来测定，采用和被测定燃料具有相同抗爆性的标准燃料中异辛烷的体积百分数表示。 测定
12、辛烷值的标谁燃料。是用两种抗爆性相差悬殊的烷烃掺配而成的。一种是抗爆性良好的并辛烷；另一种是抗爆性权差的正反烷。它们按不同比例搀和，使得到辛烷值从0100之间各标准燃料。 辛烷值缩写为ON(Octane Number),汽油的辛烷值常用对比试验的方法来测定。在一台专用的可变压缩比的单缸试验发动机上，先用被测汽油作为燃料，使发动机在一定的条件下运转。试验中逐步提高试验发动机的压缩比，直至实验发动机产生标准强度的爆燃为止。然后，在该压缩比下，换用有一定比例的异辛烷(一种抗爆燃能力很强的碳氢化合物，规定其辛烷值为100)和正庚烷(一种抗爆燃能力极弱的碳氢化合物，规定其辛烷值为0)混合而成的标准燃料，
13、使发动机在相同的条件下运转，改变标准燃料中异辛烷和正庚烷的比例，直到单缸试验机也产生前述的标准强度的爆燃时为止。 这样最后一种标准燃料中异辛烷含量的体积百分数即为被测汽油的辛烷值。,辛烷值的测定方法,辛烷值测定的种类,按试验条件，辛烷值分为马达法辛烷值和研究法辛烷值两种。测定辛烷值的试验条件不同，所得值也不一样。因此，引用辛烷值时应指明所采用的测定方法。 马达法辛烷值是在苛刻试验条件下所测得的辛烷值 例如，发动机转速较高，混合气温度较高，点火提前角较大等。马达法子烷值缩写为MON（Motor Octane Number)。 研究法辛烷值是在缓和条件下所测得的辛烷值。例如、发动机转速较低，对混合
14、气温度不限制，点火提前角较小等，研究法辛烷值缩写为RON（Research Octane Number） 汽油辛烷值的测定一般按GBT 503-1996汽油辛烷值测定法(马达法)和GBT 5487-1995汽油辛烷值测定法(研究法)的规定进行。,实验指导,(1) 仪器：使用的仪器为采用介电常数法测定原理的车用汽油辛烷值测定仪。 (2)试剂： 标定试别采用符合GBT14305-1993化学试剂 环已烷的分析纯环已烷和符合684-1999化学试剂 甲苯的分析纯甲苯。 校准用标准物质必须采用与待测试样种类和牌号相对应的经审核批准的车用汽油辛烷值标准物质。 清洗剂采用符合GBT 15894-1995化
15、学试剂 石油醚沸程为6090石油醚。 (3)取样： 按GBT4756-1998石油液体手工取样法的规定取样。 (4)准备工作：按GBT18339-2001 车用汽油辛烷值测定法(介电常数法)的有关规定进行。 (5)测定步骤,传感器,售价： 73，000,(5)测定步骤,取不少于80mL，待测试样、置于100 mL烧杯中，将仪器的传感器插人杯中，保证杯中液面略高于传感器上平面。 对已知牌号的待测试样，选择与该牌号相应的测定挡进行测定，得出该试样的辛烷值。 每个试样连续测定3 5次，取仪器读数的平均值作为最终测定结果。 若连续测定多个相同牌号试样，可用下一个待测试样清洗传感器1 2次，再进行测定，
16、每测定30个试样后需用石油醚浸泡清洗传感器(发现传感器不干净，随时用石油醚清洗)。若测不同牌号的试样，每测定一种牌号试样后必须用石油醚清洗传感器。 采用本方法测得的车用汽油辛烷值，简写为 .RON。,2抗爆指数,抗爆指数是汽油研究法辛烷值与马达法辛烷值之和的12。 抗爆指数=（RON+MON）/2 抗爆指数能全面反映在车辆运行中汽油的抗爆性。,三良好的氧化安定性,汽油的氧化安定性是指热稳定性，即防止生成高温沉积物的能力,影响汽油氧化安定性的因素,影响汽油氧化安定性的因素就汽油本身而言，主要是：汽油的烃组成和性质。 沉积物一般随烯烃含量、芳烃含量、 胶质和90%回收温度的升高而增加。,汽油氧化安定性的评定指标,实际胶质是在规定的条件下，对汽油进行快速蒸发后所测得的汽油蒸发残渣中的正庚烷不溶物，以mg/100mL表示。汽油的实际胶质测定按GBT 8019
